Електрохімічний еквівалент

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Електрохімíчний еквівалéнт — це умовна чи реальна частинка, яка в окисно-відновній реакції віддає або приймає 1 електрон. Кількість електронів, що їх віддає чи приймає частинка (молекула, іон) у певній окисно-відновній реакції, називають числом еквівалентності z частинки або відповідної речовини в цій реакції. Можна також сказати, що електрохімічний еквівалент еквівалентний одному електрону, — таке формулювання корисне для обрахунку процесів електролізу.

Залежить від конкретної реакції, в якій бере участь дана речовина.

Обмежене застосування поняття[ред.ред. код]

Не можна змішувати обмінний еквівалент із електрохімічним: закон еквівалентів має застосовуватися або до одних, або до інших величин, що визначається типом реакції (обмінна чи окисно-відновна). Саме внаслідок такого змішування закон еквівалентів начебто порушується для певних груп реакцій, приміром, для розчинення металів у нітратній кислоті:

4HNO3(конц) + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O

Тут кислота одночасно і виступає окисником, і створює кисле середовище (цей факт також ускладнює застосування методу електронного балансу для зрівнювання таких рівнянь). Тож цю реакцію можна умовно розбити на дві — окисно-відновну та обмінну:

2HNO3(конц) + Cu = CuO + 2NO2↑ + H2O,
2HNO3(конц) + CuO = Cu(NO3)2 + H2O, для кожної з яких закон еквівалентів, звісно, виконується, але їх додавання веде до «непередбачуваної» стехіометрії. В цьому сенсі застосування електрохімічного еквіваленту виглядає дещо вужчим: якщо в обмінній реакції еквівалент можна визначити для всіх учасників, то в окисно-відновній — лише безпосередньо для окисників та відновників.

Еквівалентні величини[ред.ред. код]

Аналогічно до обмінного еквіваленту, тільки з описаним вище числом еквівалентності z, визначаються молярна маса еквівалентів і кількість речовини еквівалентів.

Типові приклади[ред.ред. код]

Речовини, які використовуються як окисно-відновні реагенти в об'ємному аналізі і концентрацію розчинів яких часто виражають як молярну концентрацію еквівалентів:

Застаріле формулювання[ред.ред. код]

Електрохімічний еквівалент речовини — це маса речовини, яка зазнає хімічних перетворень на електроді при пропусканні одиниці кількості електрики за умови, що вся пропущена електрика витрачається лише на перетворення даної речовини. Вимірюється в мг/Кл.

Згідно з першим законом Фарадея, маса речовини m, що бере участь в електродному процесі, пропорційна до кількості пропущеної електрики Q (m = k·Q), тож електрохімічний еквівалент чисельно дорівнює коефіцієнту k в цьому законі. Його обчислюють за формулою:

E.е. = Δq·M/F,

де F — стала Фарадея, M — молярна маса сполуки, Δq — число електронів, необхідне на перетворення одної формульної одиниці сполуки.

В наш час коефіцієнт k називають молярною масою (електрохімічних) еквівалентів речовини і обчислюють як звичайну молярну масу еквівалентів: діленням молярної маси речовини на число електронів, якими зумовлене хімічне перетворення формульної одиниці цієї речовини на одному з електродів.

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • IUPAC Gold Book. Процитовано 2014-11-08. 
  • Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. Н. С. Зефиров. — Т. 5 : Триптофан — Ятрохимия. — М. : Большая Рос. энцикл., 1998. — 783 с. : ил., табл. — Библиогр. в конце ст. — ISBN 5-85270-310-9. (рос.)
  • Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0.


Посудина Дьюара Це незавершена стаття з фізичної хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.